DE102007002682A1 - Damping device for damping arrangement of injector of motor vehicle to carrier body, has damping unit for damping, and rings for position-accurate fixing of injector with respect to carrying body, where device includes multipart structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur dämpfenden Anordnung eines Injektors an einem Tragkörper sowie ein Dämpfungselement zur Anordnung zwischen einem Injektor und einem Tragkörper.The The invention relates to a damping device for damping Arrangement of an injector on a support body and a Damping element for placement between an injector and a support body.
Bei Brennkraftmaschinen mit einem Kurbelgehäuse, einem Zylinderkopf und einem Brennraum wird üblicherweise der Kraftstoff mittels eines Injektors in den Brennraum eingespritzt, hierzu weist der Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einen in den Brennraum mündenden Dom auf, in dem der Injektor aufgenommen ist. Bei der intermittierenden Einspritzung beim Betrieb der Brennkraftmaschine werden – bedingt durch das Öffnen und Schließen des Injektorventils – starke Schwingungen erzeugt, die das Komfort- und Akustikverhalten negativ beeinflussen. Insbesondere bei erhöhten Kraftstoffdrücken, wie sie in Direkteinspritzsystemen in Otto- und Dieselmotoren vorherrschen, tritt eine verstärkte Schwingungsbelastung auf. Des Weiteren tragen moderne Verbrennungsverfahren, in denen während des Ansaug- und Verdichtungstaktes eine Mehrfacheinspritzung erfolgt, in besonderem Maße zur unerwünschten Geräusch- und Vibrationsentwicklung bei.at Internal combustion engine with a crankcase, a cylinder head and a combustion chamber is usually the fuel means an injector injected into the combustion chamber, this points to the cylinder head the internal combustion engine opening into the combustion chamber Dom on, in which the injector is received. In the intermittent Injection during operation of the internal combustion engine are - conditionally by opening and closing the injector valve - strong Vibrations generated that negatively affect the comfort and acoustic behavior influence. Especially at elevated fuel pressures, as they prevail in direct injection systems in gasoline and diesel engines, occurs an increased vibration load. Furthermore carry modern combustion processes in which during the intake and compression stroke is a multiple injection, in particular to unwanted noise and vibration development.
Außerdem werden Injektoren beispielsweise zur Einspritzung von Harnstoff in die Abgasanlage von Kraftfahrzeugen verwendet und sind dort an der Ab gasanlage montiert. Es ergeben sich ähnliche Probleme, wie oben bezüglich Kraftstoffeinspritzung geschildert, jedoch aufgrund der hohen Körperschallübertragungsfähigkeit der Abgasanlage in besonderem Ausmaß. Auch beim Leersaugen der Harnstoffzuleitung muss der Injektor öffnen, damit die Leitung belüftet wird. Dies geschieht bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und ist daher aufgrund nicht vorhandener Geräuschemission der Brennkraftmaschine, welche das Geräusch des Injektors überdecken könnte, hinsichtlich des akustischen Komforts besonders kritisch.Furthermore For example, injectors are used to inject urea used in the exhaust system of motor vehicles and are there the exhaust gas system mounted. There are similar problems as described above with regard to fuel injection, However, due to the high structure-borne sound transmission capability the exhaust system to a particular extent. Even with empty eyes the urea supply line must open the injector, so the line is ventilated. This happens when the internal combustion engine is switched off and is therefore due to non-existent noise emission the internal combustion engine, which could mask the noise of the injector, particularly critical in terms of acoustic comfort.
Zur
Verringerung der Geräuschemission wurde hinsichtlich eines
Injektors zur Kraftstoffeinspritzung bereits vorgeschlagen, den
am Zylinderkopf montierten Injektor zu verspannen und an der Anschlussstelle
zwischen Zylinderkopf und Injektor ein Dämpfungselement
anzuordnen. Eine derartige Anordnung mit einem Dämpfungselement
ist aus der
Um eine hohe Dämpfungswirkung zu erzielen, ist es dabei erforderlich, eine ausreichende Menge an Dämpfungsmaterial zwischen Injektor und Zylinderkopf anzuordnen und das Dämpfungselement entsprechend voluminös auszugestalten. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, dass eine exakte Positionierung des Injektors in Bezug zum Zylinderkopf und damit des Injektionspunktes im Brennraum nicht immer möglich ist. Insbesondere kann es aufgrund hoher Maßtoleranzen und elastischer bzw. plastischer Verformung des Dämpfungselements mit der Zeit zu einer Verlagerung des Injektors und somit des Injektionspunktes kommen, so dass der Betrieb der Brennkraftmaschine beeinträchtigt wird.Around To achieve a high damping effect, it is necessary here, a sufficient amount of damping material between the injector and to arrange cylinder head and the damping element accordingly voluminous design. The disadvantage here is proved that an exact positioning of the injector in Reference to the cylinder head and thus the injection point in the combustion chamber not is always possible. In particular, it may be due to high Dimensional tolerances and elastic or plastic deformation the damping element with time to a shift come of the injector and thus the injection point, so that the Operation of the internal combustion engine is impaired.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Dämpfungseinrichtung oder ein eingangs genanntes Dämpfungselement da hingehend zu verbessern, dass neben einer wirksamen Dämpfung, einer Entkopplung des Injektors vom Tragkörper, auch geringe Maßtoleranzen und eine lagegenaue Festlegung des Injektors in Bezug auf den Tragkörper erreicht werden. Außerdem soll eine elastische und/oder plastische Verformung des Dämpfungselements über dessen Lebensdauer vermieden werden.Of the Invention is therefore based on the object, an aforementioned Damping device or an initially mentioned damping element going to improve that in addition to an effective damping, a decoupling of the injector from the support body, even small Dimensional tolerances and precise positioning of the injector be achieved with respect to the support body. In addition, should an elastic and / or plastic deformation of the damping element via its life can be avoided.
Eine Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Dämpfungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei die zugrunde liegende Idee einen mehrteiligen Aufbau der Dämpfungseinrichtung umfasst. Der mehrteilige Aufbau ermöglicht es, neben der Dämpfung noch weitere Funktionen in die Dämpfungseinrichtung zu integrieren. Eine andere Lösung der gleichen Aufgabe erfolgt mit einem Dämpfungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 11 durch Ausgestaltung des Dämpfungselements als Metallkissen.A Solution of the problem is done with a damping device having the features of claim 1, wherein the underlying idea a multi-part construction of the damping device comprises. The multi-part construction makes it possible, in addition to the damping even more functions in the damping device integrate. Another solution of the same task is done with a damping element having the features of the claim 11 by embodiment of the damping element as a metal cushion.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Especially advantageous embodiments and refinements of the invention are Subject of the dependent claims.
Bevorzugt ist es, wenn die Dämpfungseinrichtung einen ersten Teilfunktionsbereich, der im wesentlichen zur Dämpfung geeignet ist, und einen zweiten Teilfunktionsbereich, der im wesentlichen zur lagegenauen Festlegung geeignet ist, aufweist.Prefers it is if the damping device has a first partial function range, which is essentially suitable for damping, and a second Part functional area, which is essentially for positional determination is suitable, has.
Zweckmäßigerweise umfasst der erste Teilfunktionsbereich ein aufgrund seiner Materialeigenschaft und/oder Ausgestaltung dämpfendes Element. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, ein Metallkissen aus einem Drahtgeflecht, das ggf. beschichtete Drähte und/oder Kunststofffasern umfasst, zu verwenden. Neben dem verwendeten Material resultiert die besondere dämpfende Eigenschaft auch aus der besonderen Ausgestaltung und/oder dem Aufbau des ersten Teilfunktionsbereichs. In dem Metallkissen aus Drahtgeflecht erfolgt eine sehr hohe Energiedissipation aufgrund der Reibung zwischen den Drähten, der Dämpfungsgrad kann noch gesteigert werden durch Beschichtung der Drähte und/oder eingewebte Kunststofffäden. Besonders vorteilhaft in Verbindung mit der guten Dämpfungseigenschaft die mechanisch Formbeständigkeit des Metallkissens.Expediently, the first sub-functional area comprises a damping element due to its material property and / or configuration. It has proved to be advantageous to use a metal pad of a wire mesh, which optionally comprises coated wires and / or plastic fibers. In addition to the material used, the special damping property also results from the particular design and / or the structure of the first partial function range. In the metal pad made of wire mesh is a very high energy dissipation due to the friction between the wires, the degree of damping can be further increased by coating the wires and / or a woven plastic threads. Particularly advantageous in conjunction with the good damping property, the mechanical dimensional stability of the metal pad.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn der erste Teilfunktionsbereich ringförmig, einen zumindest annähernd rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisend, ausgestaltet ist.Very It is advantageous if the first sub-functional area is annular, an at least approximately rectangular or square Cross-section, is configured.
Vorzugsweise umfasst der zweite Teilfunktionsbereich einen ersten injektorseitigen Teil sowie einen zweiten tragelementseitigen Teil, wobei der erste und der zweite Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs mittels des ersten Teilfunktionsbereichs miteinander verbunden sind. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang die Entkopplung von erstem und zweitem Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs.Preferably the second subfunction area comprises a first injector side Part and a second support member side, wherein the first and the second part of the second partial function area by means of the first Subfunction area are interconnected. It is essential in this context, the decoupling of the first and second part of the second subfunction area.
Zweckmäßigerweise ist der erste Teil des zweiten Teilfunktionsbereiches als Innenring, den ersten Teilfunktionsbereich innen- und injektorseitig umgreifend, ausgestaltet und der zweite Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs als Außenring, den ersten Teilfunktionsbereich außen und tragelementseitig umgreifend, ausgestaltet. Der zweite Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs ist aufgrund seiner schalenartigen Ausgestaltung geeignet, beispielsweise Abrieb aus dem Metallkissen aus Drahtgeflecht oder andere Partikel aufzunehmen, so dass auf vorteilhafte Weise verhindert wird, dass Partikel in den Brennraum oder in den Abgas führenden Teil der Abgasanlage gelangen. Indem der zweite Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs zwischen Tragelement und erstem Teilfunktionsbereich angeordnet ist, wird ein Verschleiß am Tragelement durch Abrasion vermieden und zugleich die Dämpfungswirkung erhöht.Conveniently, is the first part of the second subfunction area as inner ring, encompassing the first subfunction area inside and on the injector side, configured and the second part of the second subfunction area as outer ring, the first part working area outside and supporting element side encompassing, designed. The second part of the second sub-function area is due to its shell-like Design suitable, for example, abrasion from the metal cushion Made of wire mesh or other particles, so that on advantageous Way that prevents particles from entering the combustion chamber or in the Exhaust gas leading part of the exhaust system arrive. By the second part of the second partial function area between the support element and first partial function area is arranged, a wear on Support element by abrasion avoided and at the same time the damping effect elevated.
Vort eilhaft ist es, wenn der erste und der zweite Teil des zweiten Teilfunktionsbereichs mittels Klemmsitz mit dem ersten Teilfunktionsbereich verbunden sind.Vort it is urgent if the first and the second part of the second subfunction area connected by means of a clamping fit with the first sub-functional area are.
Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfungselement besteht das Metallkissen vorzugsweise aus einem Drahtgeflecht oder aus einem Metallschaum. Eine weitere Verbesserung der Dämpfungseigenschaft kann dadurch erzielt werden, dass das Metallkissen beschichtete Drähte und/oder Kunststofffasern und/oder Graphit umfasst.at the damping element according to the invention the metal pad is preferably made of a wire mesh or from a metal foam. A further improvement of the damping property can be achieved by coating the metal pad Wires and / or plastic fibers and / or graphite includes.
Zweckmäßigerweise ist das Metallkissen ringförmig, einen zumindest annähernd rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisend, ausgestaltet, so dass insbesondere in Verbindung mit dem gewählten Material des Dämpfungselements eine besonders hohe Positions- und Maßgenauigkeit zwischen Injektor und Tragelement erreicht wird.Conveniently, the metal pad is annular, at least approximately having a rectangular or square cross-section, designed, so that in particular in connection with the chosen material the damping element a particularly high position and Dimensional accuracy achieved between injector and support element becomes.
Nachfolgend ist ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaftfollowing is a particularly preferable embodiment the invention with reference to figures explained in more detail, thereby show schematically and by way of example
Das
Dämpfungselement
Der
Innenring
Der
Außenring (
Sowohl
der Innenring
Bei
dem Injektor
Weiters kann das Tragelement auch ein Kühlkörper für den Injektor sein. In diesem Fall wird die Haltevorrichtung des Injektors im Kühlkörper entkoppelt bzw. die Körperschallübertragung gedämpft. Der Kühlkörper ist dann seinerseits beispielsweise an der Abgasanlage befestigt.Furthermore, the support member may also be a heat sink for be the injector. In this case, the holding device of the Injector in the heat sink decoupled or the structure-borne sound transmission attenuated. The heat sink is then in turn for example, attached to the exhaust system.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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